JP5810746B2 - Antenna device and beam directivity improvement method - Google Patents
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Description
本発明は、アレイアンテナ装置の冗長系に関する。 The present invention relates to a redundant system of an array antenna device.
一般に、移相器などが実装されたアンテナモジュールを多数並べたアレイアンテナは、その冗長性から、アンテナモジュールの一部が故障してもアレイアンテナ全体としての性能に大きな劣化を生じないという特性を有している。 In general, an array antenna in which a large number of antenna modules mounted with phase shifters and the like are arranged has the characteristic that, due to its redundancy, the performance of the entire array antenna does not deteriorate greatly even if a part of the antenna module fails. Have.
一般的な技術として、このようなアレイアンテナの冗長性を生かすためにアンテナモジュールの動作状況をモニターして、アンテナパターンシミュレーションから求めた許容される故障数に達した時点でアレイアンテナが故障というアラームを出力する技術がある。 As a general technique, the antenna module operation status is monitored in order to take advantage of the redundancy of the array antenna, and when the allowable number of failures determined from the antenna pattern simulation is reached, an alarm that the array antenna fails There is a technology to output.
このような一般的技術の構成例を表すものが図８である。図８を参照するとアレイアンテナ装置５０は、アンテナ素子５１−１〜５１−Ｎ、アンテナモジュール５２−１〜５２−Ｎ、分配合成器５３、送受信機５４、アンテナモニター回路５５及びアラーム表示機５６を含む。アンテナモニター回路５５は、アンテナモジュールの動作状況をモニターし、許容される故障数に達した時点でアラーム表示機５６からアラームが出力される。
FIG. 8 shows a configuration example of such a general technique. Referring to FIG. 8, the
また、例えば、特許文献１には、アンテナモジュールの動作不良を検出するアンテナモニターからの検出結果を用いてアンテナパターンを計算して、その計算結果に基づいてアンテナの特性を判定してアレイアンテナのアラームを出力するという技術が記載されている。 Further, for example, in Patent Document 1, an antenna pattern is calculated using a detection result from an antenna monitor that detects malfunction of an antenna module, and antenna characteristics are determined based on the calculation result. A technique for outputting an alarm is described.
このような技術を利用することにより、アレイアンテナに故障が生じたことを知ることが可能となる。 By using such a technique, it becomes possible to know that a failure has occurred in the array antenna.
しかしながら、上述したような技術は、あくまでビーム指向特性（特にサイドローブレベル）から運用限界に達したか達していないかを判定するいわゆるモニター機能を実現するに過ぎない。そのため、運用限界に達した場合には、故障したモジュールそのものを交換する必要がある。また、故障部位によっては急激にビーム指向特性が悪化することがあり、このような場合には頻繁にアンテナモジュールを交換する必要があるという問題が生じる。 However, the above-described technique merely realizes a so-called monitoring function for determining whether the operation limit has been reached or not from the beam directivity (particularly the side lobe level). Therefore, when the operation limit is reached, it is necessary to replace the failed module itself. In addition, depending on the faulty part, the beam directivity may deteriorate rapidly. In such a case, there arises a problem that the antenna module needs to be frequently replaced.
すなわち、上述したような技術を含む一般的な技術には下記のような２つの問題点が存在していた。 That is, the following two problems exist in general techniques including the technique described above.
第一の問題点は、上記アラームが出力されるごとにアンテナモジュールを交換しなければならない点である。 The first problem is that the antenna module must be replaced every time the alarm is output.
第二の問題点は、アラームが出力されていなくても、故障箇所によっては急激にビーム指向特性が悪化する可能性があるため、アレイアンテナ本来の性能を発揮できない点である。 The second problem is that even if an alarm is not output, the beam directivity characteristic may be abruptly deteriorated depending on the failure location, so that the original performance of the array antenna cannot be exhibited.
そこで、本発明は、効率的なアンテナモジュール交換を可能にしつつ、ビーム指向特性の劣化を回避することが可能な、アンテナ装置及びビーム指向特性改善方法を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an antenna device and a beam directivity improvement method capable of avoiding deterioration of beam directivity while allowing efficient antenna module replacement.
本発明の第１の観点によれば、複数のアンテナ素子と、それぞれが前記アンテナ素子の何れかと接続され前記アンテナ素子をアンテナとして実現させるための複数のアンテナモジュールとを含んだアレイアンテナにおいて、前記アンテナモジュールをモニターすることにより、各アンテナモジュールの故障を検出するアンテナモニター手段と、前記アンテナモニター手段により検出された検出結果からアンテナパターンを計算するパターン計算手段と、前記パターン計算手段の結果から当該アレイアンテナのビーム指向特性が予め定めている運用限界に達した場合に、当該アレイアンテナのビーム指向特性を改善するための素子分布を、故障したアンテナモジュール数を拘束条件として計算する素子分布計算手段と、を備え、前記複数のアンテナ素子の素子分布が、前記素子分布計算手段が算出した計算結果の素子分布となるように、稼動している前記アンテナモジュールと故障している前記アンテナモジュールを再配置することによって、前記アンテナモジュールを制御することを特徴とするアレイアンテナが提供される。 According to a first aspect of the present invention, in an array antenna including a plurality of antenna elements and a plurality of antenna modules each connected to any one of the antenna elements to realize the antenna element as an antenna, Antenna monitor means for detecting a failure of each antenna module by monitoring the antenna module, pattern calculation means for calculating an antenna pattern from the detection result detected by the antenna monitor means, and the result of the pattern calculation means Element distribution calculation means for calculating the element distribution for improving the beam directivity of the array antenna when the beam directivity of the array antenna reaches a predetermined operation limit with the number of failed antenna modules as a constraint. And the plurality of amplifiers By element distribution of Na element, so that the element distribution of calculated results of the element distribution calculation means has calculated, to reposition the antenna module has failed and the antenna module running, the antenna module There is provided an array antenna characterized by controlling.
本発明の第２の観点によれば、複数のアンテナ素子と、それぞれが前記アンテナ素子の何れかと接続され前記アンテナ素子をアンテナとして実現させるための複数のアンテナモジュールとを含んだアレイアンテナにおいて、前記アンテナモジュールをモニターすることにより、各アンテナモジュールの故障を検出するアンテナモニター手段と、前記アンテナモニター手段により検出された検出結果からアンテナパターンを計算し、計算した結果当該アレイアンテナのビーム指向特性が予め定めている運用限界に達した場合に、当該アレイアンテナのビーム指向特性を改善するための素子分布を、故障したアンテナモジュール数を拘束条件として計算する素子分布計算手段と、を備え、前記複数のアンテナ素子の素子分布が、前記素子分布計算手段が算出した計算結果の素子分布となるように、稼動している前記アンテナモジュールと故障している前記アンテナモジュールを再配置することによって、前記アンテナモジュールを制御することを特徴とするアレイアンテナが提供される。 According to a second aspect of the present invention, in an array antenna including a plurality of antenna elements and a plurality of antenna modules each connected to any one of the antenna elements and realizing the antenna element as an antenna, By monitoring the antenna module, an antenna monitor means for detecting a failure of each antenna module, and an antenna pattern is calculated from the detection result detected by the antenna monitor means. Element distribution calculating means for calculating an element distribution for improving the beam directivity of the array antenna when the set operation limit is reached , with the number of failed antenna modules as a constraint , and The element distribution of the antenna element is the element distribution calculation As the element distribution calculation result stage was calculated by rearranging the antenna module has failed and the antenna module running, an array antenna, characterized by controlling said antenna module Provided.
本発明の第３の観点によれば、複数のアンテナ素子と、それぞれが前記アンテナ素子の何れかと接続され前記アンテナ素子をアンテナとして実現させるための複数のアンテナモジュールとを含んだアレイアンテナのビーム指向特性改善方法において、前記アンテナモジュールをモニターすることにより、各アンテナモジュールの故障を検出するアンテナモニターステップと、前記アンテナモニターステップにより検出された検出結果からアンテナパターンを計算するパターン計算ステップと、前記パターン計算ステップの結果から当該アレイアンテナのビーム指向特性が予め定めている運用限界に達した場合に、当該アレイアンテナのビーム指向特性を改善するための素子分布を、故障したアンテナモジュール数を拘束条件として計算する素子分布計算ステップと、を備え、前記複数のアンテナ素子の素子分布が、前記素子分布計算ステップにて算出した計算結果の素子分布となるように、稼動している前記アンテナモジュールと故障している前記アンテナモジュールを再配置することによって、前記アンテナモジュールを制御することを特徴とするビーム指向特性改善方法が提供される。 According to a third aspect of the present invention, the beam directivity of an array antenna including a plurality of antenna elements and a plurality of antenna modules each connected to any one of the antenna elements and realizing the antenna element as an antenna. In the characteristic improvement method, an antenna monitor step of detecting a failure of each antenna module by monitoring the antenna module, a pattern calculation step of calculating an antenna pattern from a detection result detected by the antenna monitor step, and the pattern When the beam directivity of the array antenna reaches the predetermined operation limit from the result of the calculation step, the element distribution for improving the beam directivity of the array antenna is determined with the number of failed antenna modules as a constraint. Element to calculate Includes distribution and calculating step, the element distribution of the plurality of antenna elements, so that the element distribution of calculated results calculated in the element distribution calculation step, has failed and the antenna module running the There is provided a beam directivity improvement method characterized by controlling the antenna module by rearranging the antenna module.
本発明の第４の観点によれば、複数のアンテナ素子と、それぞれが前記アンテナ素子の何れかと接続され前記アンテナ素子をアンテナとして実現させるための複数のアンテナモジュールとを含んだアレイアンテナのビーム指向特性改善方法において、前記アンテナモジュールをモニターすることにより、各アンテナモジュールの故障を検出するアンテナモニターステップと、前記アンテナモニターステップにより検出された検出結果からアンテナパターンを計算し、計算した結果当該アレイアンテナのビーム指向特性が予め定めている運用限界に達した場合に、当該アレイアンテナのビーム指向特性を改善するための素子分布を、故障したアンテナモジュール数を拘束条件として計算する素子分布計算ステップと、を備え、前記複数のアンテナ素子の素子分布が、前記素子分布計算ステップにて算出した計算結果の素子分布となるように、稼動している前記アンテナモジュールと故障している前記アンテナモジュールを再配置することによって、前記アンテナモジュールを制御することを特徴とするビーム指向特性改善方法が提供される。 According to a fourth aspect of the present invention, the beam directing of an array antenna includes a plurality of antenna elements and a plurality of antenna modules each connected to any one of the antenna elements to realize the antenna element as an antenna. In the method for improving characteristics, an antenna monitor step for detecting a failure of each antenna module by monitoring the antenna module, and an antenna pattern is calculated from the detection result detected by the antenna monitor step, and the result of the calculation includes the array antenna. An element distribution calculating step for calculating an element distribution for improving the beam directivity of the array antenna when the beam directivity of the array reaches a predetermined operation limit, with the number of failed antenna modules as a constraint , The plurality of antennas By element distribution of the device, so that the element distribution of calculated results calculated in the element distribution calculation step, repositioning the antenna module has failed and the antenna module running, the antenna module There is provided a beam directivity improving method characterized by controlling.
本発明によれば、アンテナモジュールが故障して指向特性が悪化した場合であっても、故障アンテナモジュールを新しいアンテナモジュールに交換することなく、アレイアンテナのビーム指向特性を改善するための素子分布を算出し、算出した素子分布となるように前記アンテナモジュールを制御又は再配置することから、効率的なアンテナモジュール交換を可能にしつつ、ビーム指向特性の劣化を回避することが可能となる。 According to the present invention, an element distribution for improving the beam directivity of an array antenna can be obtained without replacing the failed antenna module with a new antenna module even when the antenna module has failed and the directivity is deteriorated. Since the antenna module is controlled or rearranged so as to obtain the calculated element distribution, it is possible to efficiently replace the antenna module and avoid deterioration of the beam directivity.
まず、本発明の実施形態の概略を説明する。本発明の実施形態は、概略、多数のアンテナ素子を配置するアレイアンテナにおいて、アンテナモジュールの故障などによるビーム指向特性の劣化を、故障箇所を考慮してアンテナモジュールを間引くことで、ビーム指向特性の劣化を改善するとともに、アンテナモジュールの交換周期を劇的に削減できるというものである。具体的には、故障箇所を考慮した素子開口分布を計算して、アンテナ制御によりアンテナモジュールの稼動をＯＮ／ＯＦＦすることで、又は、アンテナモジュールを再配置することで、アンテナの開口分布を変更でき、ビーム指向特性を改善する。これにより、アンテナモジュールの故障によりビーム指向特性が劣化する場合、故障したアンテナモジュールを交換する必要があるという課題が解決できる。 First, an outline of an embodiment of the present invention will be described. In an embodiment of the present invention, in an array antenna in which a large number of antenna elements are arranged, beam directivity deterioration due to failure of an antenna module or the like is thinned out by taking the antenna module into consideration in consideration of the failure location. In addition to improving the degradation, the antenna module replacement period can be dramatically reduced. Specifically, the aperture distribution of the antenna is changed by calculating the element aperture distribution in consideration of the failure location and turning on / off the antenna module by antenna control, or by rearranging the antenna module. And improve the beam directivity. Thereby, when the beam directivity characteristic deteriorates due to the failure of the antenna module, the problem that the failed antenna module needs to be replaced can be solved.
以上が本願発明の実施形態の概略である。 The above is the outline of the embodiment of the present invention.
［実施形態１］
次に、本発明の実施形態１について図面１を参照して詳細に説明する。
[Embodiment 1]
Next, Embodiment 1 of the present invention will be described in detail with reference to FIG.
図１は本発明の一実施形態であるアレイアンテナ装置１０を示す系統図である。図１を参照するとアレイアンテナ装置１０は、アンテナ素子１−１〜１−Ｎ、アンテナモジュール２−１〜２−Ｎ、分配合成器３、送受信機４、アンテナ制御器５、アンテナモニター回路６、パターン計算機７、アラーム表示機８及び素子分布計算機９を含む。
FIG. 1 is a system diagram showing an
なお、図１では、アンテナ素子及びこれに対応するアンテナモジュールを３つずつ図示しているがこれはあくまで一例である。アンテナ素子及びこれに対応するアンテナモジュールは、実装する環境や準拠する通信方式に応じて任意の数とすることが可能である。 In FIG. 1, three antenna elements and three corresponding antenna modules are shown, but this is only an example. The number of antenna elements and corresponding antenna modules can be any number depending on the mounting environment and the communication system to be compliant.
また、図１に示したのは、本実施形態において特に重要な部分のみであり、電源等の図示しない部分や回路等については図示を省略している。 Further, FIG. 1 shows only a particularly important part in the present embodiment, and illustration of a part (not shown) such as a power supply, a circuit, and the like is omitted.
アンテナ素子１−１〜１−Ｎには、それぞれアンテナモジュール２−１〜２−Ｎが配列されており、これによりアレイアンテナが実現されている。アンテナ素子１−１〜１−Ｎとしては任意のアンテナ素子を採用することが可能であり、その形状や材質に特に制限は無い。また、アンテナモジュール２−１〜２−Ｎは、移相器や増幅器等を含むモジュールである。 Antenna modules 2-1 to 2-N are arranged on the antenna elements 1-1 to 1-N, respectively, thereby realizing an array antenna. Arbitrary antenna elements can be adopted as the antenna elements 1-1 to 1-N, and there is no particular limitation on the shape and material thereof. The antenna modules 2-1 to 2-N are modules including a phase shifter, an amplifier, and the like.
そして、分配合成器３により送受信機４とアンテナモジュール２−１〜２−Ｎとの間でＲＦ信号（Radio Frequency）を分配及び合成している。 The distribution synthesizer 3 distributes and synthesizes RF signals (Radio Frequency) between the transceiver 4 and the antenna modules 2-1 to 2-N.
アンテナ制御器５はアンテナモジュール２−１〜２−Ｎ内に含まれている移相器を所望の移相量に設定するものである。
The
アンテナモニター回路６は、アンテナ素子１−１〜１−Ｎからアンテナモジュール２−１〜２−Ｎそれぞれの故障検出を行う回路であり、アンテナモニター回路６は故障有無を把握する。また、アンテナモニター回路６は故障箇所のアドレス情報を保持しており、このアドレス情報をパターン計算機７に渡す。
The
パターン計算機７はアンテナモニター回路６から受け取った故障箇所のアドレス位置の素子を間引いたアレイアンテナモデルで、現状のアンテナパターン計算を行う。そして、アンテナパターン計算を行った後、パターン計算機７はビーム幅、サイドローブレベルなどのビーム指向特性データをアラーム表示機８に伝送する。
The pattern calculator 7 calculates the current antenna pattern using an array antenna model obtained by thinning out the element at the address position of the failure location received from the
アラーム表示機８は受取ったビーム指向特性データから良否判定し、その判定結果を表示する。なお、この判定基準は実装する環境等に応じて任意に設定することが可能である。
The
アラーム表示機８においてアラームが表示された場合は、アンテナモニター回路６から故障箇所のアドレスデータが素子分布計算機９に渡される。
When an alarm is displayed on the
素子分布計算機９は故障箇所のアドレスを考慮して、現状での最良なアンテナパターンとなるように素子分布を計算する。素子分布計算機９は素子分布計算結果に基づき励振するアンテナモジュール２−１〜２−Ｎのアドレス情報をアンテナ制御器５に渡す。
The element distribution calculator 9 calculates the element distribution so as to obtain the best antenna pattern at present in consideration of the address of the failure location. The element distribution calculator 9 passes the address information of the antenna modules 2-1 to 2-N to be excited based on the element distribution calculation result to the
アンテナ制御器５は素子分布計算機９の結果からアンテナモジュール２−１〜２−Ｎのうち所望のアンテナモジュールのみが励振するようにアンテナ制御を行う事で、多くの故障が発生しても低サイドローブのアンテナパターンを維持することが可能となる。
The
次に本発明の実施形態の動作について図面を参照して説明する。 Next, the operation of the embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
図１は本発明の系統図を示しているが、この系統図を処理フローチャートに置き換えたものを図３に示す。また、素子分布計算機９の計算条件を模式的に示した図を図４に示す。 FIG. 1 shows a system diagram of the present invention. FIG. 3 shows a system flowchart in which this system diagram is replaced. FIG. 4 is a diagram schematically showing the calculation conditions of the element distribution calculator 9.
図１、図３、及び図４を用いて本発明の動作を説明する。 The operation of the present invention will be described with reference to FIG. 1, FIG. 3, and FIG.
まずアレイアンテナ装置１０のアンテナモニター回路６が、常時故障状態をモニタリングする（ステップＳ１０１）。そして、このモニタリングにより得られるモニター情報はパターン計算機７に対して出力される。
First, the
このモニター情報には故障箇所のアドレス情報が含まれており、この故障箇所のアドレス情報からパターン計算機７がパターン計算を行い、そのパターン計算結果からその良・否判定を行う（ステップＳ１０２）。 This monitor information includes failure location address information. The pattern calculator 7 performs pattern calculation from the failure location address information, and determines whether the failure is acceptable or not (step S102).
アンテナパターン計算結果で『良』判定の場合は（ステップＳ１０３において『良』）、運用に支障が無い場合なので本処理は終了となる。 If the antenna pattern calculation result is “good” (“good” in step S103), the process ends because there is no problem in operation.
一方、アンテナパターン計算結果が『否』判定の場合は（ステップＳ１０３において『否』）、素子分布計算機９が、故障箇所のアドレス情報に基づいて、現時点での最良な素子分布となるように励振するアンテナモジュール（２−１〜２−Ｎの何れか或いはその組合せ）を決定し、励振するアンテナモジュール（２−１〜２−Ｎの何れか或いはその組合せ）のアドレス情報をアンテナ制御器５に渡す（ステップＳ１０４）。 On the other hand, when the antenna pattern calculation result is “No” determination (“No” in Step S103), the element distribution calculator 9 is excited so as to obtain the best element distribution at the present time based on the address information of the failure location. The antenna module (any of 2-1 to 2-N or a combination thereof) is determined and the address information of the antenna module (2-1 to 2-N or a combination thereof) to be excited is sent to the antenna controller 5 (Step S104)
そして、アンテナ制御器５は受け取ったアドレス情報を利用してアンテナモジュール（２−１〜２−Ｎの何れか或いはその組合せ）の制御を実施する。
The
本発明の実施形態は、上述のステップＳ１０１〜ステップＳ１０５の処理を繰り返すことで常に最良なビーム指向特性の状態で運用できる。 The embodiment of the present invention can always be operated in the state of the best beam directivity by repeating the processes in steps S101 to S105 described above.
［実施形態２］
続いて、上述した実施形態１を一部変形した実施形態である実施形態２について説明をする。
[Embodiment 2]
Subsequently,
図１に表される実施形態１のアレイアンテナ装置１０では、アンテナパターン計算機７が構成に含まれている。もっとも、素子分布計算機９はその計算過程において指向性計算を行う必要があり、アンテナパターン計算機７の機能を元々有している。そのため、素子分布計算機９はアンテナパターン計算機７の機能を肩代わりすることができる。よって、アンテナパターン計算機７を省略できる。
In the
すなわち、実施形態２は実施形態１からアンテナパターン計算機７を省略し、その代わりに素子分布計算機９によってアンテナパターン計算機７の機能を実現させるという実施形態である。 That is, the second embodiment is an embodiment in which the antenna pattern calculator 7 is omitted from the first embodiment, and the function of the antenna pattern calculator 7 is realized by the element distribution calculator 9 instead.
図２は本発明の一実施形態であるアレイアンテナ装置２０を示す系統図である。図１を参照するとアレイアンテナ装置１０は、アンテナ素子１−１〜１−Ｎ、アンテナモジュール２−１〜２−Ｎ、分配合成器３、送受信機４、アンテナ制御器５、アンテナモニター回路６、アラーム表示機８及び素子分布計算機９を含む。
FIG. 2 is a system diagram showing an
アンテナパターン計算機７の機能を素子分布計算機９が担う以外は、各部とも図１に表されるアレイアンテナ装置１０の各部の役割と同じである。よって、再度の詳細な説明は省略する。
Except for the function of the antenna pattern calculator 7 being performed by the element distribution calculator 9, each part has the same role as each part of the
次に、図３を参照して本実施形態の動作について説明する。 Next, the operation of this embodiment will be described with reference to FIG.
まずアレイアンテナ装置１０のアンテナモニター回路６が、常時故障状態をモニタリングする（ステップＳ１０１）。そして、このモニタリングにより得られるモニター情報は素子分布計算機９に対して出力される。
First, the
このモニター情報には故障箇所のアドレス情報が含まれており、この故障箇所のアドレス情報から素子分布計算機９がパターン計算を行い、そのパターン計算結果からその良・否判定を行う（ステップＳ１０２）。 This monitor information includes address information of the fault location, and the element distribution computer 9 performs pattern calculation from the address information of the fault location, and determines whether the fault is good or bad from the pattern calculation result (step S102).
アンテナパターン計算結果で『良』判定の場合は（ステップＳ１０３において『良』）、運用に支障が無い場合なので本処理は終了となる。 If the antenna pattern calculation result is “good” (“good” in step S103), the process ends because there is no problem in operation.
一方、アンテナパターン計算結果が『否』判定の場合は（ステップＳ１０３において『否』）、素子分布計算機９が、故障箇所のアドレス情報に基づいて、現時点での最良な素子分布となるように励振するアンテナモジュール（２−１〜２−Ｎの何れか或いはその組合せ）を決定し、励振するアンテナモジュール（２−１〜２−Ｎの何れか或いはその組合せ）のアドレス情報をアンテナ制御器５に渡す（ステップＳ１０４）。 On the other hand, when the antenna pattern calculation result is “No” determination (“No” in Step S103), the element distribution calculator 9 is excited so as to obtain the best element distribution at the present time based on the address information of the failure location. The antenna module (any of 2-1 to 2-N or a combination thereof) is determined and the address information of the antenna module (2-1 to 2-N or a combination thereof) to be excited is sent to the antenna controller 5 (Step S104)
そして、アンテナ制御器５は受け取ったアドレス情報を利用してアンテナモジュール（２−１〜２−Ｎの何れか或いはその組合せ）の制御を実施する。
The
本実施形態も実施形態１と同様に、上述のステップＳ１０１〜ステップＳ１０５の処理を繰り返すことで常に最良なビーム指向特性の状態で運用できる。 Similarly to the first embodiment, the present embodiment can always be operated in the state of the best beam directivity by repeating the processes in steps S101 to S105 described above.
［計算条件］
次に、ステップＳ１０４における、素子分布計算機９の計算条件について説明する。なお、この計算条件は上述の実施形態１及び実施形態２の何れの場合にあっても同様である。すなわち、以下の説明は実施形態１及び実施形態２に共通する内容であるとする。
[Calculation condition]
Next, calculation conditions of the element distribution calculator 9 in step S104 will be described. This calculation condition is the same in any of the above-described first and second embodiments. That is, the following description is common to the first and second embodiments.
素子分布計算機９には拘束条件を与えることができ、拘束条件から下記２つの計算手法がある。 The element distribution calculator 9 can be given a constraint condition, and there are the following two calculation methods based on the constraint condition.
１つはアンテナモジュール位置拘束手法、もう１つはアンテナモジュール個数拘束手法である。 One is an antenna module position constraint method, and the other is an antenna module number constraint method.
一般的にビーム指向特性を制御するためには振幅ウェイトを与える必要がある。振幅ウェイトを与える方法として、アンテナ素子個々の振幅を可変アッテネータなどを利用してテイラー分布特性とする方法が知られている。また、他の方法として、アンテナ素子に給電するアンテナモジュール出力のＯＮ／ＯＦＦにより制御する素子間引き法が良く知られている。 In general, in order to control the beam directivity, it is necessary to give an amplitude weight. As a method for giving an amplitude weight, a method is known in which the amplitude of each antenna element is set to a Taylor distribution characteristic using a variable attenuator or the like. As another method, an element thinning method that is controlled by ON / OFF of an output of an antenna module that supplies power to the antenna element is well known.
この素子間引き法は、例えば非特許文献１に示されている。本発明の実施形態では、素子間引き法を用いて、アンテナモニターにより得られた故障部位のアドレス情報から、その故障を考慮した素子分布を計算する。そして、計算結果を反映してアンテナモジュール出力をＯＮ／ＯＦＦ制御することにより、アンテナモジュールを交換することなく自動でビーム指向特性を最適化できるアレイアンテナを実現する。今回の説明ではこの素子間引き法を利用した拘束手法を便宜上「アンテナモジュール位置拘束手法」と呼ぶ。 This element thinning method is disclosed in Non-Patent Document 1, for example. In the embodiment of the present invention, the element distribution considering the failure is calculated from the address information of the failed part obtained by the antenna monitor using the element thinning method. Then, by reflecting ON / OFF control of the antenna module output reflecting the calculation result, an array antenna that can automatically optimize the beam directivity without exchanging the antenna module is realized. In this description, the constraint method using the element thinning method is referred to as “antenna module position constraint method” for convenience.
また、上記アンテナモジュール位置拘束手法は故障部位を拘束して最良なアンテナパターンとなる素子分布を求めて、アンテナモジュール出力をＯＮ／ＯＦＦすることでビーム指向特性を最良化する方法であるが、上記の別の形態として故障したアンテナモジュール数を拘束して素子分布を計算し、前記アンテナモジュール出力をＯＮ／ＯＦＦ制御する代わりに故障したアンテナモジュールと稼動しているアンテナモジュールを再配置することでビーム指向特性を最良化できる。今回の説明ではこの素子間引き法を利用した拘束手法を便宜上「アンテナモジュール個数拘束手法」と呼ぶ。 In addition, the antenna module position constraint method is a method of optimizing the beam directivity by determining the element distribution that becomes the best antenna pattern by constraining the failure part and turning on / off the antenna module output. As another form of the above, the element distribution is calculated by constraining the number of failed antenna modules, and instead of performing ON / OFF control of the antenna module output, the failed antenna module and the active antenna module are rearranged. The directivity can be optimized. In this description, the constraint method using the element thinning method is referred to as “antenna module number constraint method” for convenience.
図４を参照して上記２手法について説明する。 The two methods will be described with reference to FIG.
図４にはアンテナモジュール故障時の素子分布例３１、アンテナモジュール位置拘束手法を適用した場合の素子分布例３２、アンテナモジュール個数拘束手法を適用した場合の素子分布例３３を示している。 FIG. 4 shows an element distribution example 31 when the antenna module fails, an element distribution example 32 when the antenna module position constraint method is applied, and an element distribution example 33 when the antenna module number constraint method is applied.
ここで、図中での「○」は現時点で稼動しているアンテナモジュール、図中での「×」は現時点で故障したアンテナモジュール、図中での「丸付きの×」は現時点でアンテナ制御器９によりＯＦＦ制御されているアンテナモジュールを示している。 Here, “○” in the figure indicates the antenna module that is currently operating, “X” in the figure indicates the antenna module that has failed at the present time, and “X” in the figure indicates the current antenna control. An antenna module that is OFF-controlled by the device 9 is shown.
第１の手法であるアンテナモジュール位置拘束手法は、故障時の素子分布例３１において×で示した故障したアンテナモジュール位置を拘束した状態で素子分布計算機９で素子分布を計算させる。そして、アンテナモジュール（２−１〜２−Ｎの何れか或いはその組合せ）によって、アンテナモジュール位置拘束手法を適用した場合の素子分布例３２に示すように周囲の稼動しているアンテナモジュールをＯＦＦ制御（図中では丸付きの×で示す）することで最良なビーム指向特性となる素子分布を実現できる。 The antenna module position constraint method as the first method causes the element distribution calculator 9 to calculate the element distribution in a state where the failed antenna module position indicated by x in the element distribution example 31 at the time of failure is constrained. Then, by using the antenna module (any of 2-1 to 2-N or a combination thereof), the surrounding antenna modules that are operating are controlled to be OFF as shown in element distribution example 32 when the antenna module position constraint method is applied. The element distribution that provides the best beam directivity can be realized by (indicated by a circled X in the figure).
一方、第２の手法であるアンテナモジュール個数拘束手法は、故障時の素子分布例３１において×で示す故障したアンテナモジュールの個数を拘束した状態で素子分布計算機９で素子分布を計算する。 On the other hand, in the antenna module number constraint method as the second method, the element distribution calculator 9 calculates the element distribution in a state where the number of failed antenna modules indicated by x in the element distribution example 31 at the time of failure is constrained.
アンテナモジュール個数拘束手法を適用した場合の素子分布例３３に示すように故障したアンテナモジュール×を素子分布計算結果となるように故障していないアンテナモジュールと交換することで再配置する。 As shown in the element distribution example 33 when the antenna module number constraint method is applied, rearrangement is performed by replacing the failed antenna module x with a non-failed antenna module so as to obtain an element distribution calculation result.
このように稼動するアンテナモジュール数を故障数以上に減らすことがないため、利得低下を抑えた最良なビーム指向特性となる素子分布を実現できる。 Since the number of operating antenna modules is not reduced beyond the number of failures in this way, it is possible to realize an element distribution that provides the best beam directivity with suppressed gain reduction.
次に実際に本発明の実施形態を実施した場合のビーム指向特性について例を用いて説明する。 Next, beam directivity characteristics when the embodiment of the present invention is actually implemented will be described using an example.
全く故障箇所が無い場合の指向特性を図５に示す。 FIG. 5 shows the directivity characteristics when there is no failure portion.
図５に示されるビーム指向特性４１は設計通りのビーム指向性を表している。 The beam directivity characteristic 41 shown in FIG. 5 represents the beam directivity as designed.
次に、アンテナモジュールが故障した場合のビーム指向特性であるビーム指向特性４２について図６を参照して説明する。 Next, the beam directivity 42 that is the beam directivity when the antenna module fails will be described with reference to FIG.
設計通りのビーム指向性を表すビーム指向特性４１と比べた場合、アンテナモジュールが故障状態ではサイドローブレベルが全体的に悪化しており、誤探知の原因となる。 When compared with the beam directivity 41 representing the designed beam directivity, the side lobe level is deteriorated as a whole when the antenna module is in a failure state, which causes false detection.
そこで、本発明の実施形態を適用すると、ビーム指向特性は図７のビーム指向特性４３のようなビーム指向特性となり、サイドローブレベルはかなり改善できる。 Therefore, when the embodiment of the present invention is applied, the beam directivity becomes a beam directivity similar to the beam directivity 43 in FIG. 7, and the side lobe level can be considerably improved.
上記のように本発明の実施形態では運用を止めることが出来ないような場合や、アンテナモジュールを効率的に使用する場合には非常に有効である。 As described above, the embodiment of the present invention is very effective when the operation cannot be stopped or when the antenna module is used efficiently.
［発明の他の実施の形態］
本発明では素子分布計算機９によりアンテナモニター回路６からの情報をリアルタイムに取り入れて素子分布を再構築する方法を取っている。この点を変形し、あらかじめ計算しておいた複数の素子分布をテーブルとして保存しておく方法を取るようにしてもよい。そして、アンテナモニター回路６からの情報に基づいて故障状態を判断し、現状の故障状態で最も適した素子分布をこのテーブルから呼出す。この方法であっても上述した効果と同様の効果を奏することができる。
[Other Embodiments of the Invention]
In the present invention, the element distribution calculator 9 takes in the information from the
以上説明した本発明の実施形態は、以下に示すような多くの効果を奏する。 The embodiment of the present invention described above has many effects as described below.
第１の効果はアンテナモジュールが故障して指向特性が悪化しても、故障アンテナモジュールの位置を拘束し、一部のアンテナモジュールをＯＦＦ制御することで、運用をとめることなく指向特性を改善できることである。 The first effect is that even if the antenna module breaks down and the directivity is deteriorated, the directivity can be improved without stopping operation by restraining the position of the failed antenna module and controlling part of the antenna modules to be turned off. It is.
その理由は、運用をとめることなく素子分布を再構築するからである。 The reason is that the element distribution is reconstructed without stopping the operation.
第２の効果は非励振アンテナモジュールの個数を拘束することで、利得低下を最小限に抑えてビーム指向特性を改善できることである。 The second effect is that the beam directivity can be improved while restraining the gain reduction to a minimum by constraining the number of non-excited antenna modules.
その理由は、アンテナモジュール個数拘束により素子分布を再構築するからである。 The reason is that the element distribution is reconstructed by restricting the number of antenna modules.
第３の効果は効率的にアンテナモジュールを交換できることである。 The third effect is that the antenna module can be exchanged efficiently.
その理由は、故障の都度アンテナモジュールを交換する必要がないからである。 The reason is that it is not necessary to replace the antenna module every time a failure occurs.
なお、本発明の実施形態であるアレイアンテナ装置は、ハードウェアにより実現することもできるが、コンピュータをそのアレイアンテナ装置として機能させるためのプログラムをコンピュータがコンピュータ読み取り可能な記録媒体から読み込んで実行することによっても実現することができる。 The array antenna device according to the embodiment of the present invention can be realized by hardware. However, the computer reads a program for causing the computer to function as the array antenna device from a computer-readable recording medium and executes the program. Can also be realized.
また、本発明の実施形態によるビーム指向特性改善方法は、ハードウェアにより実現することもできるが、コンピュータにその方法を実行させるためのプログラムをコンピュータがコンピュータ読み取り可能な記録媒体から読み込んで実行することによっても実現することができる。 Further, the beam directivity improving method according to the embodiment of the present invention can be realized by hardware, but a computer reads a program for causing the computer to execute the method from a computer-readable recording medium and executes the program. Can also be realized.
また、上述した実施形態は、本発明の好適な実施形態ではあるが、上記実施形態のみに本発明の範囲を限定するものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更を施した形態での実施が可能である。 Moreover, although the above-described embodiment is a preferred embodiment of the present invention, the scope of the present invention is not limited only to the above-described embodiment, and various modifications are made without departing from the gist of the present invention. Implementation in the form is possible.
上記の実施形態の一部又は全部は、以下の付記のようにも記載されうるが、以下には限られない。 A part or all of the above-described embodiment can be described as in the following supplementary notes, but is not limited thereto.
（付記１） 複数のアンテナ素子と、それぞれが前記アンテナ素子の何れかと接続され前記アンテナ素子をアンテナとして実現させるための複数のアンテナモジュールとを含んだアレイアンテナにおいて、
前記アンテナモジュールをモニターすることにより、各アンテナモジュールの故障を検出するアンテナモニター手段と、
前記アンテナモニター手段により検出された検出結果からアンテナパターンを計算するパターン計算手段と、
前記パターン計算手段の結果から当該アレイアンテナのビーム指向特性が予め定めている運用限界に達した場合に、当該アレイアンテナのビーム指向特性を改善するための素子分布を計算する素子分布計算手段と、
を備え、
前記複数のアンテナ素子の素子分布が、前記素子分布計算手段が算出した素子分布となるように前記アンテナモジュールを制御することを特徴とするアレイアンテナ。
(Supplementary note 1) In an array antenna including a plurality of antenna elements and a plurality of antenna modules each connected to any one of the antenna elements to realize the antenna element as an antenna,
An antenna monitoring means for detecting a failure of each antenna module by monitoring the antenna module;
Pattern calculation means for calculating an antenna pattern from the detection result detected by the antenna monitor means;
An element distribution calculating means for calculating an element distribution for improving the beam directivity of the array antenna when the beam directivity of the array antenna reaches a predetermined operation limit from the result of the pattern calculating means;
With
The array antenna, wherein the antenna module is controlled so that an element distribution of the plurality of antenna elements becomes an element distribution calculated by the element distribution calculating means.
（付記２） 複数のアンテナ素子と、それぞれが前記アンテナ素子の何れかと接続され前記アンテナ素子をアンテナとして実現させるための複数のアンテナモジュールとを含んだアレイアンテナにおいて、
前記アンテナモジュールをモニターすることにより、各アンテナモジュールの故障を検出するアンテナモニター手段と、
前記アンテナモニター手段により検出された検出結果からアンテナパターンを計算し、計算した結果当該アレイアンテナのビーム指向特性が予め定めている運用限界に達した場合に、当該アレイアンテナのビーム指向特性を改善するための素子分布を計算する素子分布計算手段と、
を備え、
前記複数のアンテナ素子の素子分布が、前記素子分布計算手段が算出した素子分布となるように前記アンテナモジュールを制御することを特徴とするアレイアンテナ。
(Supplementary note 2) In an array antenna including a plurality of antenna elements and a plurality of antenna modules each connected to one of the antenna elements and realizing the antenna element as an antenna,
An antenna monitoring means for detecting a failure of each antenna module by monitoring the antenna module;
An antenna pattern is calculated from the detection result detected by the antenna monitoring means, and when the beam directivity characteristic of the array antenna reaches a predetermined operation limit as a result of the calculation, the beam directivity characteristic of the array antenna is improved. An element distribution calculating means for calculating an element distribution for:
With
The array antenna, wherein the antenna module is controlled so that an element distribution of the plurality of antenna elements becomes an element distribution calculated by the element distribution calculating means.
（付記３） 付記１又は２に記載のアレイアンテナにおいて、
前記素子分布計算手段は、故障した前記アンテナモジュールを含んだ状態で最良のアンテナパターンになるように素子分布を計算し、
前記素子分布計算の計算結果に基づいてアンテナモジュールの稼動ＯＮ／ＯＦＦの制御を行うことを特徴とするアレイアンテナ。
(Appendix 3) In the array antenna according to
The element distribution calculation means calculates the element distribution so as to be the best antenna pattern in a state including the failed antenna module,
An array antenna characterized in that operation ON / OFF of an antenna module is controlled based on a calculation result of the element distribution calculation.
（付記４） 付記１又は２に記載のアレイアンテナにおいて、
前記素子分布計算手段は、故障したアンテナモジュール数を拘束条件として素子分布を計算し、計算結果の素子分布となるように稼動している前記アンテナモジュールと故障している前記アンテナモジュールを再配置することを特徴とするアレイアンテナ。
(Additional remark 4) In the array antenna of
The element distribution calculation means calculates an element distribution using the number of failed antenna modules as a constraint, and rearranges the antenna modules that are operating and the failed antenna modules so that the calculated element distribution is obtained. An array antenna characterized by that.
（付記５） 付記１乃至４の何れか１に記載のアレイアンテナにおいて、
前記素子分布計算手段に変えて、あらかじめ計算しておいた複数の素子分布をテーブルとして備えており、
前記アンテナモニター手段により検出された検出結果から前記テーブル内の素子分布の何れかを呼び出し、前記複数のアンテナ素子の素子分布が、当該呼び出した素子分布となるように前記アンテナモジュールを制御することを特徴とするアレイアンテナ。
(Supplementary note 5) In the array antenna according to any one of supplementary notes 1 to 4,
In place of the element distribution calculating means, a plurality of element distributions calculated in advance are provided as a table,
Calling any one of the element distributions in the table from the detection result detected by the antenna monitoring means, and controlling the antenna module so that the element distributions of the plurality of antenna elements become the called element distributions. A featured array antenna.
（付記６） 付記１乃至５の何れか１に記載のアレイアンテナにおいて、
アレイアンテナのビーム指向特性が予め定めている運用限界に達したと判断した場合にアラームを出力するアラーム表示手段を更に備え、
前記素子分布計算手段は前記アラームの出力を契機として動作することを特徴とするアレイアンテナ。
(Appendix 6) In the array antenna according to any one of appendices 1 to 5,
An alarm display means for outputting an alarm when it is determined that the beam directivity of the array antenna has reached a predetermined operation limit;
The array antenna calculating means operates as triggered by the output of the alarm.
（付記７） 複数のアンテナ素子と、それぞれが前記アンテナ素子の何れかと接続され前記アンテナ素子をアンテナとして実現させるための複数のアンテナモジュールとを含んだアレイアンテナのビーム指向特性改善方法において、
前記アンテナモジュールをモニターすることにより、各アンテナモジュールの故障を検出するアンテナモニターステップと、
前記アンテナモニターステップにより検出された検出結果からアンテナパターンを計算するパターン計算ステップと、
前記パターン計算ステップの結果から当該アレイアンテナのビーム指向特性が予め定めている運用限界に達した場合に、当該アレイアンテナのビーム指向特性を改善するための素子分布を計算する素子分布計算ステップと、
を備え、
前記複数のアンテナ素子の素子分布が、前記素子分布計算ステップが算出した素子分布となるように前記アンテナモジュールを制御することを特徴とするビーム指向特性改善方法。
(Supplementary note 7) In a method for improving the beam directivity characteristics of an array antenna, which includes a plurality of antenna elements and a plurality of antenna modules each connected to any one of the antenna elements and realizing the antenna element as an antenna
An antenna monitoring step of detecting a failure of each antenna module by monitoring the antenna module;
A pattern calculation step of calculating an antenna pattern from the detection result detected by the antenna monitor step;
An element distribution calculating step for calculating an element distribution for improving the beam directivity of the array antenna when the beam directivity of the array antenna reaches a predetermined operation limit from the result of the pattern calculation step;
With
A beam directivity improvement method, comprising: controlling the antenna module so that an element distribution of the plurality of antenna elements is an element distribution calculated by the element distribution calculation step.
（付記８） 複数のアンテナ素子と、それぞれが前記アンテナ素子の何れかと接続され前記アンテナ素子をアンテナとして実現させるための複数のアンテナモジュールとを含んだアレイアンテナのビーム指向特性改善方法において、
前記アンテナモジュールをモニターすることにより、各アンテナモジュールの故障を検出するアンテナモニターステップと、
前記アンテナモニターステップにより検出された検出結果からアンテナパターンを計算し、計算した結果当該アレイアンテナのビーム指向特性が予め定めている運用限界に達した場合に、当該アレイアンテナのビーム指向特性を改善するための素子分布を計算する素子分布計算ステップと、
を備え、
前記複数のアンテナ素子の素子分布が、前記素子分布計算ステップが算出した素子分布となるように前記アンテナモジュールを制御することを特徴とするビーム指向特性改善方法。
(Supplementary note 8) In the array antenna beam directivity improvement method including a plurality of antenna elements, and a plurality of antenna modules each connected to any one of the antenna elements to realize the antenna element as an antenna,
An antenna monitoring step of detecting a failure of each antenna module by monitoring the antenna module;
An antenna pattern is calculated from the detection result detected by the antenna monitoring step, and when the beam directivity characteristic of the array antenna reaches a predetermined operation limit as a result of the calculation, the beam directivity characteristic of the array antenna is improved. An element distribution calculating step for calculating an element distribution for:
With
A beam directivity improvement method, comprising: controlling the antenna module so that an element distribution of the plurality of antenna elements is an element distribution calculated by the element distribution calculation step.
１−１〜１−Ｎ、５１−１〜５１−Ｎ アンテナ素子
２−１〜２−Ｎ、５２−１〜５２−Ｎ アンテナモジュール
３、５３ 分配合成器
４、５４ 送受信機
５ アンテナ制御器
６、５５ アンテナモニター回路
７ パターン計算機
８、５６ アラーム表示機
９ 素子分布計算機
１０、２０、５０ アレイアンテナ装置
３１ 故障時の素子分布例
３２ アンテナモジュール位置拘束手法を適用した場合の素子分布例
３３ アンテナモジュール個数拘束手法を適用した場合の素子分布例
４１ 故障前のアンテナパターン指向特性例
４２ 故障後のアンテナパターン指向特性例
４３ 本発明の実施形態を適用した場合のアンテナパターン指向特性例
1-1 to 1-N, 51-1 to 51-N Antenna elements 2-1 to 2-N, 52-1 to 52-
Claims (6)
前記アンテナモジュールをモニターすることにより、各アンテナモジュールの故障を検出するアンテナモニター手段と、
前記アンテナモニター手段により検出された検出結果からアンテナパターンを計算するパターン計算手段と、
前記パターン計算手段の結果から当該アレイアンテナのビーム指向特性が予め定めている運用限界に達した場合に、当該アレイアンテナのビーム指向特性を改善するための素子分布を、故障したアンテナモジュール数を拘束条件として計算する素子分布計算手段と、
を備え、
前記複数のアンテナ素子の素子分布が、前記素子分布計算手段が算出した計算結果の素子分布となるように、稼動している前記アンテナモジュールと故障している前記アンテナモジュールを再配置することによって、前記アンテナモジュールを制御することを特徴とするアレイアンテナ。 In an array antenna including a plurality of antenna elements and a plurality of antenna modules each connected to one of the antenna elements and realizing the antenna element as an antenna,
An antenna monitoring means for detecting a failure of each antenna module by monitoring the antenna module;
Pattern calculation means for calculating an antenna pattern from the detection result detected by the antenna monitor means;
When the beam directivity of the array antenna reaches a predetermined operation limit based on the result of the pattern calculation means, the element distribution for improving the beam directivity of the array antenna is constrained by the number of failed antenna modules. Element distribution calculation means for calculating as a condition ;
With
By relocating the operating antenna module and the malfunctioning antenna module so that the element distribution of the plurality of antenna elements is the element distribution of the calculation result calculated by the element distribution calculation means , An array antenna that controls the antenna module.
前記アンテナモジュールをモニターすることにより、各アンテナモジュールの故障を検出するアンテナモニター手段と、
前記アンテナモニター手段により検出された検出結果からアンテナパターンを計算し、計算した結果当該アレイアンテナのビーム指向特性が予め定めている運用限界に達した場合に、当該アレイアンテナのビーム指向特性を改善するための素子分布を、故障したアンテナモジュール数を拘束条件として計算する素子分布計算手段と、
を備え、
前記複数のアンテナ素子の素子分布が、前記素子分布計算手段が算出した計算結果の素子分布となるように、稼動している前記アンテナモジュールと故障している前記アンテナモジュールを再配置することによって、前記アンテナモジュールを制御することを特徴とするアレイアンテナ。 In an array antenna including a plurality of antenna elements and a plurality of antenna modules each connected to one of the antenna elements and realizing the antenna element as an antenna,
An antenna monitoring means for detecting a failure of each antenna module by monitoring the antenna module;
An antenna pattern is calculated from the detection result detected by the antenna monitoring means, and when the beam directivity characteristic of the array antenna reaches a predetermined operation limit as a result of the calculation, the beam directivity characteristic of the array antenna is improved. An element distribution calculation means for calculating the element distribution for the failure antenna module number as a constraint condition ;
With
By relocating the operating antenna module and the malfunctioning antenna module so that the element distribution of the plurality of antenna elements is the element distribution of the calculation result calculated by the element distribution calculation means , An array antenna that controls the antenna module.
前記素子分布計算手段に代えて、あらかじめ計算しておいた複数の素子分布をテーブルとして備えており、
前記アンテナモニター手段により検出された検出結果から前記テーブル内の素子分布の何れかを呼び出し、前記複数のアンテナ素子の素子分布が、当該呼び出した素子分布となるように前記アンテナモジュールを制御することを特徴とするアレイアンテナ。 The array antenna according to claim 1 or 2 ,
The element distribution calculating means cash forte, provided with a plurality of elements distributions calculated in advance as a table,
Calling any one of the element distributions in the table from the detection result detected by the antenna monitoring means, and controlling the antenna module so that the element distributions of the plurality of antenna elements become the called element distributions. A featured array antenna.
アレイアンテナのビーム指向特性が予め定めている運用限界に達したと判断した場合にアラームを出力するアラーム表示手段を更に備え、
前記素子分布計算手段は前記アラームの出力を契機として動作することを特徴とするアレイアンテナ。 The array antenna according to any one of claims 1 to 3 ,
An alarm display means for outputting an alarm when it is determined that the beam directivity of the array antenna has reached a predetermined operation limit;
The array antenna calculating means operates as triggered by the output of the alarm.
前記アンテナモジュールをモニターすることにより、各アンテナモジュールの故障を検出するアンテナモニターステップと、
前記アンテナモニターステップにより検出された検出結果からアンテナパターンを計算するパターン計算ステップと、
前記パターン計算ステップの結果から当該アレイアンテナのビーム指向特性が予め定めている運用限界に達した場合に、当該アレイアンテナのビーム指向特性を改善するための素子分布を、故障したアンテナモジュール数を拘束条件として計算する素子分布計算ステップと、
を備え、
前記複数のアンテナ素子の素子分布が、前記素子分布計算ステップにて算出した計算結果の素子分布となるように、稼動している前記アンテナモジュールと故障している前記アンテナモジュールを再配置することによって、前記アンテナモジュールを制御することを特徴とするビーム指向特性改善方法。 In the array antenna beam directivity improvement method including a plurality of antenna elements and a plurality of antenna modules each connected to any one of the antenna elements to realize the antenna element as an antenna,
An antenna monitoring step of detecting a failure of each antenna module by monitoring the antenna module;
A pattern calculation step of calculating an antenna pattern from the detection result detected by the antenna monitor step;
When the beam directivity of the array antenna reaches a predetermined operation limit based on the result of the pattern calculation step, the element distribution for improving the beam directivity of the array antenna is constrained by the number of failed antenna modules. An element distribution calculation step to calculate as a condition ;
With
By rearranging the operating antenna module and the failed antenna module so that the element distribution of the plurality of antenna elements becomes the element distribution of the calculation result calculated in the element distribution calculation step . , beam steering characteristics improvement wherein the controller controls the antenna module.
前記アンテナモジュールをモニターすることにより、各アンテナモジュールの故障を検出するアンテナモニターステップと、
前記アンテナモニターステップにより検出された検出結果からアンテナパターンを計算し、計算した結果当該アレイアンテナのビーム指向特性が予め定めている運用限界に達した場合に、当該アレイアンテナのビーム指向特性を改善するための素子分布を、故障したアンテナモジュール数を拘束条件として計算する素子分布計算ステップと、
を備え、
前記複数のアンテナ素子の素子分布が、前記素子分布計算ステップにて算出した計算結果の素子分布となるように、稼動している前記アンテナモジュールと故障している前記アンテナモジュールを再配置することによって、前記アンテナモジュールを制御することを特徴とするビーム指向特性改善方法。 In the array antenna beam directivity improvement method including a plurality of antenna elements and a plurality of antenna modules each connected to any one of the antenna elements to realize the antenna element as an antenna,
An antenna monitoring step of detecting a failure of each antenna module by monitoring the antenna module;
An antenna pattern is calculated from the detection result detected by the antenna monitoring step, and when the beam directivity characteristic of the array antenna reaches a predetermined operation limit as a result of the calculation, the beam directivity characteristic of the array antenna is improved. An element distribution calculation step for calculating the element distribution for the failure antenna module number as a constraint condition ;
With
By rearranging the operating antenna module and the failed antenna module so that the element distribution of the plurality of antenna elements becomes the element distribution of the calculation result calculated in the element distribution calculation step . , beam steering characteristics improvement wherein the controller controls the antenna module.
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